[发明专利]发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够发出颜色再现被改善了的光的发光装置，更加詳细地说涉及组合了半导体发光元件和荧光体的发光装置。

背景技术

通过将从发光元件发出的光源光与被该光源光激发而能够发出与光源光不同的色相的光的波长变换部件进行组合，并利用光的混色原理，开发了能够发出各种波长的光的发光装置。例如，从发光元件射出从紫外光到相当于可见光的短波长侧区域的一次光，作为波长变换部件的R·G·B(Red·Green·Blue)荧光体被该出射光激发时，作为光的3原色的红色、蓝色、绿色这三原色被加色混合而得到白色光。

基于该光的混色原理，利用LED(Light Emitting Diode)构成蓝色光，并通过将其与被该蓝色光激发而发出绿色和红色的光的荧光体组合，开发了能够发出白色光的发光装置。例如专利文献1所记载的荧光体是具有β型Si₃N₄结晶构造的氮化物或氮氧化物(β型SiAlON)，并发出绿色光。专利文献1中还公开了一种照明装置，其通过用蓝色LED对该荧光体和作为红色荧光体的CaSiAlN₃:Eu进行激发，将从LED和荧光体发出的光混合而发出白色光。

将这样的照明装置的构造用作液晶显示器(LCD)、彩色布劳恩管(也称为阴极射线显像管，CRT)、投射式阴极射线管(PRT)、场发射显示器(FED)、荧光显示管(VFD)等背光用光源时，通常使用NTSC比作为用于在显示器上再现自然色调的指标。所谓NTSC比是指相对于将NTSC(National Television System Committee)所规定的红色、绿色、蓝色各颜色在XYZ表色式色度图中的色度座标((x、y)(红色(0.670，0.330)、绿色(0.210，0.710)、蓝色(0.140，0.080))相连接而得到的三角形的面积的比率。理想地，优选包含100％的NTSC比的颜色再现。迄今为止，在白色LED成为主流的手机用小型LCD中，亮度得到重视，而对颜色再现的要求较低，但最近用于笔记本电脑用LCD、大型TV用LCD的情况下，对颜色再现的要求度较高。

不过，在专利文献1所记载的照明装置中，β-SiAlON荧光体在540nm具有峰值波长，另外，CaAlSiN₃:Eu荧光体主要在650～660nm附近具有峰值波长，因此难以准确地覆盖NTSC比的颜色再现范围。其结果是，存在无法实现高精度的影像显示这样的问题。

这样，在使用了现在大多采用的蓝色发光的发光元件、以及被该蓝色光激发而显示出黄色发光的荧光体的呈白色发光的发光装置中，颜色再现性(NTSC比)是70％左右，不能充分地满足对颜色再现的要求。另外，将蓝色发光、红色发光、绿色发光的LED进行组合来使用的白色LED虽达到NTSC比为100％，但由于各LED驱动电压和恶化特性的不同，存在难以增加使用寿命、降低成本的情况。在这样的背景下，当务之急是开发一种改善大型LCD用背光的颜色再现性(NTSC比)、且改善了亮度、使用寿命、成本的LCD背光用发光装置。

例如，专利文献2所记载的发光装置是将发出蓝色光的发光元件和被该蓝色光激发的绿色发光的荧光体((Sr，Ba)₂SiO₄:Eu)以及红色发光的荧光体(CaAlSiN₃:Eu)组合而成的。(Sr，Ba)₂SiO₄:Eu荧光体能够使峰值波长变化到520～600nm，其结果是，因为能够调整相对的颜色再现的范围，所以能够得到宽范围的颜色再现。不过，在该发光装置中，荧光体本身急剧恶化，因此存在用途受到限制的问题。

并且，作为着眼于LCD的颜色再现性(NTSC比)的现有技术，例如能够列举出专利文献3的液晶显示装置。对于该装置，作为背光光源，在505～535nm的范围具有光谱峰值。该波长是通过绿色荧光体来实现的，作为该荧光体的活化剂，公开了包括铕、钨、锡、锑、锰中的任一种的活化剂。另外，作为具体的绿色荧光体，记载有MgGa₂O₄:Mn、Zn₂SiO₄:Mn。不过，在上述荧光体与峰值波长为430～480nm的发光元件一起被搭载的情况下，该荧光体的激发波长与发光元件的峰值波长不一致，则其发光效率显著降低。即，作为实用级的荧光体，不仅要求满足颜色再现，还要求优异的耐受性、以及由激发光源产生的发光效率高。